球形复合绝缘子的制作方法

本发明属于电力工程技术领域，涉及输电线路用的绝缘子，具体是一种球形复合绝缘子。

背景技术：

复合绝缘子因具有耐污性能好、质量轻、机械强度高等优点，广泛应用于架空输电线路。现有的绝缘子容易覆冰、积污，主要原因是绝缘子伞裙呈伞状排布，雨雪、污秽物沉降至伞裙上表面后极易堆积，进而不断积累；另一方面，常规复合绝缘子伞裙较薄，在遭遇大风伴随冻雨时，较薄的伞裙过冷却水滴碰撞率反而较大，给覆冰生长形成了有利条件。

特别是在遭遇雨雪冰冻天气时，复合绝缘子的竖直伞裙结构因竖直方向具有较大的暴露面积，导致覆冰在伞裙表面增长，冰层达到一定厚度后，伞裙受覆冰重力的作用极易下耷，造成上下伞裙被冰棱桥接，整支绝缘子被冰棱桥接后会大大降低该绝缘子的闪络电压，极易发生冰闪，危及电网安全。

还有一个问题就是：普通复合绝缘子伞裙较薄，冰层使得伞裙下耷发生形变，多次覆冰后，伞裙可能发生永久性变形，影响绝缘子的使用寿命。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是：针对现有的复合绝缘子结构因为覆冰容易发生冰闪并且在极端天气下使用寿命短的缺陷，提供一种新型的球形复合绝缘子。

本发明采用如下技术方案实现：

球形复合绝缘子，包括芯棒3以及固定在芯棒上的若干组球形主体2，所述球形主体2为绝缘材质的圆球结构，其球心均位于芯棒3的轴线上；

所述芯棒3的两端固定设有连接金具。

进一步的，所述球形主体2包括至少两个不同直径的绝缘球体，不同直径的绝缘球体之间交替分布。

进一步的，每组所述球形主体2中，靠近芯棒上端的绝缘球体直径大于靠近芯棒下端的绝缘球体直径。

进一步的，所述绝缘球体的直径一般为芯棒直径的5～10倍，直径也可根据用户实际需要进行调整。

进一步的，所述绝缘球体采用硫化硅橡胶通过一体注射成型，其上设有用于芯棒穿过的通孔，并通过该通孔过盈套装或粘接套装在芯棒3上。

进一步的，每组球形主体2的所有绝缘球体为一体成型结构。

在本发明的球形复合绝缘子中，所述芯棒3为玻璃芯棒。

进一步的，所述芯棒3上裹覆有绝缘护套。

进一步的，所述连接金具包括固定在芯棒3上端的球窝金具1和固定在芯棒3下端的球头金具4。

本发明通过改变绝缘子外形结构达到较少覆冰和积污的目的，将固定在芯棒上的绝缘子设置成不同直径的圆形球体。其中位于最上方的绝缘球体直径较大且表面呈球形，一方面污秽物颗粒或雨雪受自重影响极易从球形表面滑落；另一方面即便绝缘球体上表面有污秽物沉积，在遭遇降水后，由于球形表面流线型结构的优势，污秽物极易随雨水流失；第三，绝缘子球形外表面尺寸较大，过冷却水滴碰撞率反而较小，不利于覆冰形成(原理参考细小的小草或树枝很容易形成较厚的冰层，而树干或柱子等直径较粗的结构反而难以结冰)；第四，即便绝缘球体表面覆冰，由于球形表面流线型结构的优势，后期脱冰时冰层极易滑落，给除冰带来了利好。

球形主体采用多个不同直径的绝缘球体交替排列，一方面可以防止冰棱沿绝缘子干弧距离桥接球体边缘，另一方面此结构不利于电弧发展，提高了绝缘子放电电压，并且实体的绝缘球体不会因为长期覆冰后产生形变，提高了绝缘子的使用寿命。

由上所述，本发明提出了一种完全创新形状结构的绝缘子，通过球形结构可大幅降低绝缘子表面积污和覆冰量，延长了绝缘子的正常工作周期。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的球形复合绝缘子的结构示意图。

图中标号：1-球窝金具，2-球形主体，21-第一绝缘球体，22-第二绝缘球体，3-芯棒，4-球头金具。

具体实施方式

实施例

参见图1，图示中的球形复合绝缘子为本发明的一种优选方案，具体包括球窝金具1、球形主体2、芯棒3和球头金具4。

芯棒3采用玻璃芯棒，在芯棒3上设置有至少两组球形主体2，采用圆球结构的球形主体替代现有伞裙绝缘子，所有球形主体2的球心均位于芯棒3的轴线上，这样保证了绝缘子的重心统一落在芯棒3的轴线上。

本实施例中的球形主体2包括有一大一小两个绝缘球体，其中第一绝缘球体21的直径大于第二绝缘球体22的直径，并且第一绝缘球体21靠近芯棒3的上端，第二绝缘球体22靠近芯棒3的下端，这样在安装好复合绝缘子后，第一绝缘球体21位于第二绝缘球体22的上方，在竖直方向的投影中，第一绝缘球体21将第二绝缘球体22全部覆盖，有效降低了下方第二绝缘球体的覆冰、积污的概率。

第一绝缘球体21和第二绝缘球体22之间设置一定间距，在实际应用中，至少一个第一绝缘球体21和至少一个第二绝缘球体22构成一组求球形主体2，多个球形主体2之间等间距分布在芯棒3上，第一绝缘球体21和第二绝缘球体22之间交替分布。球形主体2的绝缘球体之间的间距、第一绝缘球体21和第二绝缘球体22的直径及组合数量可根据实际工程需要进行调整，但一定包括至少两种不同直径的球体。

本实施例中的球形主体2中的两个绝缘球体之间为分体结构，即第一绝缘球体21和第二绝缘球体22之间为分开的连个球体，在实际应用中，也可将第一绝缘球体21和第二绝缘球体22设置成一体成型结构，通过一个套在芯棒3上的管结构将球形主体2的所有绝缘球体连成一体，这样便于绝缘球体和芯棒之间的快速安装定位。

球形主体2的绝缘球体采用硫化硅橡胶通过一体注射成型，其上设有用于芯棒穿过的通孔，并通过该通孔过盈套装或粘接套装在芯棒3上。在制作球形主体2的成型过程中，可以先单独将球形主体注射成型后，再与芯棒固定套装，也可利用球形主体的注射成型同步完成与芯棒3的固定。具体做法如下：将玻璃芯棒置于预先制作的球体注射模具，通过往模具注射高温硫化硅橡胶完成绝缘球体的成型，成型后的绝缘球体紧固套装在玻璃芯棒上。

为了保护玻璃芯棒，在芯棒3外裹覆有绝缘护套，并在裹覆绝缘护套的芯棒3两端分别预留有一节未裹覆绝缘护套，在芯棒3的两端分别固定连接金具。其中，在芯棒3上端未裹覆绝缘护套部分设置的连接金具为与塔架横担连接的球窝金具1，在芯棒3下端未裹覆绝缘护套部分设置的连接金具为挂接输电线的球头金具4，球头金具4和球窝金具1采用市售常规复合绝缘子配套，通过专门压接机械将球窝金具和球头金具分别压接在裹覆护套的芯棒3两端。

上述结构的球形复合绝缘子经试制试用，被证明效果良好，大幅降低绝缘子表面的覆冰和积污量，安全可靠，完全达到设计要求。

以上是结合实施例的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的其中一个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种球形复合绝缘子，包括芯棒以及固定在芯棒上的若干组球形主体，所述球形主体为绝缘材质的圆球结构，其球心均位于芯棒的轴线上；所述芯棒的两端固定设有连接金具。所述球形主体包括至少两个不同直径的绝缘球体，不同直径的绝缘球体之间交替分布，并且靠近芯棒上端的绝缘球体直径大于靠近芯棒下端的绝缘球体直径。本发明通过改变绝缘子外形结构达到较少覆冰和积污的目的，将固定在芯棒上的绝缘子设置成不同直径的圆形球体，通过球形结构可大幅降低绝缘子表面积污和覆冰量，延长了绝缘子的正常工作周期。

技术研发人员：巢亚锋
受保护的技术使用者：国网湖南省电力有限公司;国网湖南省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司
技术研发日：2018.06.29
技术公布日：2018.11.06